王 挥 陈卫军 宋 菲 郑亚军 邓福明 黄玉林 赵松林

（中国热带农业科学院椰子研究所海南省椰子深加工工程技术研究中心，文昌 571339）

食品安全问题是我国目前面临的一个普遍的、严重的社会问题，在油脂加工业表现的尤为突出，近些年有关橄榄油［1］，花生油［2］等食用油脂掺杂的报道屡见不鲜。特别是少数不法商贩在利益的驱动下，在食用植物油中搀兑低价油［3］、劣质油，甚至地沟油和工业用“白油”［4］，给我国食用油脂的安全供给造成了严重隐患。气相色谱法是检测油脂掺杂的传统方法，但是由于其样品前处理复杂、操作技术性较强、维护成本较高等因素，实际推广及应用程度有限。因此，亟待建立快速、便捷、有效的掺杂定量分析体系。

热分析是在程序控温条件下，检测物质的物理性质随温度变化的一种技术，主要包括差式扫描量热（DSC）分析、热重分析（TGA）、热机械性能分析（TMA）以及动态热机械性能分析（DMA）4种技术。其中DSC是最常用的一种热分析方法，在升温、降温以及恒温条件下，根据物质发生物理变化（熔融、蒸发、结晶、相变等）或化学变化时所发生的吸热和放热现象，推测样品的物理和化学特性。目前DSC技术在油脂质量检测中有广泛的应用，如油脂中固脂含量的测定［5］、化学变化的表征［6］、货架期快速评价［7］等。

椰子油中月桂酸的质量分数高达45%，是人们日常食物中唯一由中链脂肪酸组成的油脂［8］，具有很强的天然抗菌和抗氧化能力，并对佝偻病、骨质疏松等多种疾病具有疗效，是良好的保健油品；棕榈油是我国食用油消费的主要油脂，占据全国消费市场的20%，但是因其低廉的价格，经常被不法商贩掺到附加值较高的食用油脂中。鉴于此，本试验详细研究了掺杂棕果油后椰子油的热力学特性变化，以期通过线性回归模型的建立，得到一种便捷、快速、准确性高的鉴定方法，能够对椰子油中棕果油的掺杂进行有效甄别。

1 材料与方法

1.1 试验材料

椰子油、棕果油（棕榈油分提液油）精炼植物油：市售。

1.2 试验仪器

DSC分析使用梅特勒-托利多1型DSC分析仪。

1.3 样品制备

将椰子油和棕果油按 95∶5、90∶10、85∶15、80∶20、75∶25和70∶30的不同质量比进行掺配，漩涡振荡器上充分震荡混匀后，转入塑料瓶中，密封后常温避光贮存待测。

1.4 DSC分析

准确称取（10.5±0.1）mg样品，置于40μL氧化铝坩埚中，设定程序扫描温度区间为-20～50℃，升温速率为5℃／min，检测过程中使用N2保护，每个样品重复测定3次。

1.5 统计分析

运用DSC附带STARe软件进行热力学参数的计算；SPSS 16.0进行方差分析、多重比较和线性回归模型的建立；多重比较采用Duncan法，置信区间为95%（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 棕果油和椰子油的热力学特性分析

棕果油和椰子油的热力学曲线如图1所示。由图1中看出，在升温过程中，棕果油和椰子油均有吸热峰出现。0.41℃时棕果油先达到吸热峰值，3.57℃后吸热峰消失，而椰子油的峰值和峰尾到来的较晚，分别为25.29℃和27.91℃，2种油脂表现出了明显不同的2种热力学特性。

图1 棕果油（a）和椰子油（b）的DSC曲线

吸热峰的形成是油脂发生相变所吸收热量的过程，如曲线 b的阴影部分所示，Ton、Tmax、Tend和 ΔH分别代表了油脂融化过程中的起始温度、高峰温度、终止温度以及融化过程中所吸收热量的焓值。理论上油脂的相变特性由其自身成分中脂肪酸的链长、饱和度以及三酰甘油的类型所决定［9］。但是，检测油脂中成分组成的气相色谱等方法均因前处理复杂、标品价格昂贵、操作人员技术水平要求高等缺点，推广能力有限。

分析发现，DSC可以通过对相变过程中热量变化的快速监测，间接反映出不同油脂其脂肪酸饱和度以及三酰甘油等成分的差异，具有便捷、快速、重复性高等特点［10］。Haryati等［11］和 Lovegren等［12］研究认为，DSC是一个评判油脂晶体形态的转变与热量变化相关性的非常有效的方法。由此可见，可以利用不同油脂的热力学特性差异，建立相关模型，进而对油脂的掺杂进行甄别。

2.2 不同掺杂样品的DSC分析

图2为掺杂混合油脂的DSC曲线。图2中发现，随着棕果油添加量的增加，吸热峰的Tmax、Tend以及峰的高度均逐渐减小，并呈现出了良好的递变趋势；此外，当棕果油的掺入量达到10%时（图2，曲线c），吸热峰左侧出现了另一个峰，掺入量增加到30%（图2，曲线g），2个峰能够被明显的区分开来，新峰的出现主要是棕果油的掺入，为椰子油中带入了相对链长较短的三酰甘油以及不饱和脂肪酸而造成的［13］。由此可见，棕果油的掺入对椰子油吸热峰的坐标、形态、面积等均有一定的影响，且各项热力学变化均保持了一定的规律性。

图2 掺杂样品的DSC曲线

表1为掺入不同棕果油的椰子油的热力学特征指标（Ton、Tmax、Tend、ΔH）。从表 1可以看出，椰子油的各项热力学特征指标均显著高于棕果油（P＜0.05）。同时随着棕果油含量的增加，Tend、Tpeak以及ΔH均呈现出逐渐降低的趋势，多重比较发现，各掺杂样品间的热力学指标具有显著的差异（P＜0.05），其中Ton对不同样品的区分效果不明显，其数值变化没有显著的规律性。结果表明，不同掺杂量混合油脂的Tend、Tpeak以及ΔH具有明显的差异，可以将不同掺杂量的样品进行有效的区分。

表1 不同棕果油掺入量的椰子油的热力学数据

2.3 一元线性回归模型的建立

以混合油脂中棕果油的质量分数为自变量，以样品的各项热力学指标为因变量，构建一元线性回归模型，进行相关性分析，其回归方程和决定系数（R2）如表2所示。通过对构建模型的样本回归线与样本值重合性的比较分析发现，Tpeak、Tend以及ΔH与棕果油掺杂量的重合性较高，R2均高于0.99，其中ΔH的拟合程度最高，R2达0.997 2，而Ton的重合性较差，R2仅为0.743 3。综上分析发现，掺杂样品的ΔH与棕果油的质量分数二者之间具有极强的相关性，利用回归方程Y＝-109.14X+112.54，可以对混合油脂中棕果油的具体掺入量进行快速、准确的鉴别。

表2 一元线性回归分析

3 结论

研究表明，椰子油中棕果油的掺入对混合油脂的热力学特性具有显著影响，具体表现为随着棕果油的掺入，混合油脂DSC曲线中吸热峰的面积、峰值以及峰尾温度均呈现出逐渐减小的趋势，同时吸热峰左侧也逐渐出现一个新峰。通过一元线性回归模型的构建，发现通过对混合油脂Tpeak、Tend以及ΔH的检测，能够非常有效的甄别椰子油中是否有棕果油的掺入，并且通过模型构建能够很快得出棕果油的具体掺入量，其中ΔH所表征的棕果油掺入量具有最大的可靠性（R2＝0.997 2）。由此可见，DSC分析是一个甄别椰子油中棕果油掺杂的有效方法，具有便捷、快速以及准确性高等特点。

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